Además de alertar a la aviación civil, previene interferencias y fallos en sistemas de geoposicionamiento y satélites.
USHUAIA.- Desde hace 4.600 millones de años, la Tierra es bombardeada por una lluvia intangible de partículas de alta energía provenientes del espacio profundo que transportan información sobre objetos lejanos. Para medir su intensidad, un grupo de científicos argentinos desarrolló el primer detector antártico nacional de estos rayos cósmicos. Comprender el origen de estas emisiones energéticas servirá para prevenir fallos en los sistemas de geoposicionamiento y los satélites.
El detector que funcionará en la base Marambio, fue bautizado como Neurus, en honor al dibujo animado del artista gráfico Manuel García Ferré. Fue desarrollado por investigadores del Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE) junto a colegas del Instituto Antártico Argentino (IAA) y del Departamentos de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos (DCAO) y de Física (DF), de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA. Se estima que estará operativo para fines de febrero.
“Para comprender el origen y el transporte de los rayos cósmicos se requiere de grandes conocimientos en física, en ciencias espaciales y en meteorología, ya que estas partículas energéticas interactúan con el medio interplanetario, con el campo geomagnético y con las partículas de la atmósfera antes de alcanzar la superficie de nuestro planeta”, señala Sergio Dasso del IAFE, director científico y encargado del desarrollo de Neurus junto con Adriana Gulisano del IAA.
Así, cuando los rayos cósmicos chocan con el campo magnético de la Tierra, crean infinidad de partículas secundarias que si bien no tienen ningún efecto sobre la salud de los humanos, pueden interferir en el funcionamiento de algunos dispositivos electrónicos.
“La variabilidad de los rayos cósmicos es clave para caracterizar las condiciones de la Meteorología del Espacio. Estos eventos pueden afectar sistemas de geo-posicionamiento, comunicaciones en radio-frecuencias o producir daños en satélites. Además, la organización internacional de aeronáutica civil podría utilizar los datos del detector para la toma de decisiones en el sistema de aviación civil”, describe Dasso.
El proyecto se enmarca dentro de una red colaborativa latinoamericana para observar rayos cósmicos llamada LAGO (Latin American Giant Observatory). Esta colaboración surgió como un sub-producto de los detectores de superficie (detectores Cherenkov) del Observatorio Pierre Auger, situado en Malargüe, Mendoza.
“El detector se compone de un recipiente ópticamente sellado que contiene agua pura (destilada y desmineralizada). Cuando ciertas partículas que poseen carga eléctrica y mucha energía (energías tan altas que viajan casi a la velocidad de la luz en el vacío, conocidas como «partículas relativistas») pasan a través del agua del detector, generan emisión de luz en el agua durante tiempos muy cortos, del orden del nanosegundo. Esta luz se esparce en las paredes internas del detector, que están cubiertas con un material especial que permite difundir la luz en su interior. Así, dentro del recipiente se genera un gas de fotones cuya energía es colectada por un dispositivo llamado foto-multiplicador (PMT), que amplifica la energía de la luz y permite generar una señal que puede ser registrada con un sistema electrónico adecuado”, explica Dasso.
La información que mida el detector es almacenada localmente en varios discos rígidos de gran capacidad, pero al mismo tiempo una síntesis de esos datos -que realiza un programa de computadora- va a ser transmitida en tiempo real en los servidores del IAFE, y puesta a disposición de la comunidad.
“Neurus fue construido para detectar muones y otras partículas con carga eléctrica que se generan en la atmósfera durante la lluvia de rayos cósmicos. Estos rayos pueden proceder de fuera del sistema solar y portar una mayor carga energética; o tener origen solar, poseer menor energía y ser detectados en sitios ubicados en altas latitudes. Esto se debe a que el campo geomagnético opera como un escudo en regiones ecuatoriales o latitudes medias”, puntualiza Dasso.
En la actualidad, tanto los rayos cósmicos como las ondas gravitacionales son multi-mensajeros que nos traen información de objetos lejanos del universo.
“Los rayos cósmicos están compuestos principalmente por núcleos atómicos (protones, partículas alfa, núcleos pesados energéticos), neutrinos, o bien por rayos gammas. Los rayos gammas se observan desde hace mucho tiempo, son fotones de altísima energía, y pueden ser descriptas como oscilaciones del campo electromagnético. Mientras que las ondas gravitacionales han sido observadas recientemente por primera vez, y básicamente son vibraciones del campo gravitatorio tal como describe la teoría general de la relatividad de Einstein, sería como hacer vibrar las cuerdas del espacio-tiempo”, aclara Dasso.
